מהם כלי דם ומדוע אנו זקוקים להם

כלי דם (כ“ד בקיצור) מעבירים דם ברחבי הגוף כולו. דם מורכב מתאי דם אדומים (שנושאים חמצן וחומרי מזון כדי להזין את הגוף), מים, הורמונים, חלבונים, מלחים, טסיות דם ותאי דם לבנים (שמגינים על הגוף כנגד חיידקים ומחלות). רופאים ומדענים קדומים ידעו על כ”ד. מסמך מצרי עתיק שנקרא Ebers Papyrus ונכתב לפני כ- 3,400 שנים דיבר עליהם. אולם מערכת הדם הרבה יותר מבוגרת מזה. ככל הנראה היא התפתחה לפני 600 מיליון שנים [1].

הלב דוחף דם לכ“ד, והדם מתפשט ברחבי הגוף. מגיע לכל חלק בגוף שלכם כדי להביא חמצן, חומרי מזון, ותאי דם לבנים למקומות שבהם הם נדרשים, וכדי לאסוף פחמן דו-חמצני וחומרי פסולת אחרים כך שהגוף יוכל לשחרר אותם. ללב אפילו יש כ”ד משלו (איור 1); ראו כתבה נוספת של פרונטירז – מדע לצעירים על הגנטיקה של מחלות לב [2]).

כיצד כלי דם נראה?

ישנם סוגים שונים של כ“ד. תסתכלו על אחורֵי היד שלכם, ואתם עשויים לראות שחלק מכלי הדם נראים כחולים, אף על פי שהדם הוא אדום. עורקים (איור 2) בדרך כלל נושאים דם עם חמצן (דם מחומצן), וורידים בדרך כלל נושאים דם עם פחות חמצן (דם לא מחומצן). ורידים לוקחים דם בחזרה ללב ולריאות, כדי לקבל עוד חמצן.

קפילרות הן סוג כ”ד הקטן ביותר – יכולות להיות 10 מיליארד קפילרות בגוף שלכם! מעריכים שלילדים יש יותר מ-95,000 קילומטרים של כ“ד בגופם. אם הייתם מטיילים יותר מפעמיים סביב לכדור הארץ, זה היה אותו המרחק! למבוגרים יש בסביבות 160,000 קילומטרים של כ”ד – ארבע פעמים היקף כדור הארץ! אולם כיצד הם נכנסים לתוך הגוף שלכם? כ“ד יכולים להיות בעובי של עד 2-3 סנטימטרים, אולם מרביתם קטנים הרבה יותר, לדוגמא 5 מיקרון (כלומר 5 אלפיות המילימטר, גודל זעיר), כך שתאי דם אדומים צריכים להתקפל כדי לעבור בהם. קפילרות קטנות כל כך עד שאנו יכולים לראות אותן רק עם מיקרוסקופ – הן דקות יותר אפילו משיער, וקטנות יותר מנקודה על פיסת נייר.

כיצד ומדוע כלי דם גדלים?

תינוק קטן בתוך אימו מתחיל לגדל כ”ד בתוך 3 שבועות. בזמן שהעובר בגודל של פחות מ-2 מילימטרים, עדיין אין לו כ“ד, כך שחמצן וחומרי מזון מועברים לתאים דרך תהליך שנקרא דיפוזיה. כ”ד מתחילים לגדול כשחלק מהתאים של התינוק, שנקראים המנגיובלסטים, מתפתחים לכ“ד ולדם. ברגע שכ”ד נוצרו, הם מתחילים להתארך, ויותר כ“ד יכולים לגדול מתוכם. המילה המדעית לתהליך של גדילת כ”ד היא אנגיוגנזה. עד שהתינוק נולד, יש לו קילומטר וחצי של כ“ד בגופו הקטן. חמצן וחומרי מזון מועברים מהאם לתינוק דרך כ”ד באיבר שנקרא שליה.

מה קורה כשכלי דם משתבשים?

כל יום, בסביבות 6,813 ליטרים של דם מטיילים דרך כ“ד שלכם, שזה אומר יותר מ-2,530,000 ליטרים בשנה – מספיק כדי למלא בריכת שחייה אולימפית! אין זה מפתיע שיכולות להתעורר בעיות עם הזמן. הגוף שלנו כל הזמן מתקן כ”ד שבורים או דולפים, ומייצר כ“ד חדשים. לעיתים כ”ד גדלים במקומות שהם בלתי רצויים, ואנשים יכולים לחלות. הרבה מהמחלות ששמעתם עליהן כולל סרטן, דלקת פרקים, סוכרת, ואפילו אלצהיימר, כוללות בעיות בכ“ד.

כ”ד יכולים להישבר בכל חלק בגוף. עיטוש או שיעול חזקים מאוד יכולים לשבור כ“ד בעין. קינוח אף פעמים רבות או בעוצמה רבה יכול לשבור כ”ד באף, ואתם יכולים לראות דימום מהאף. אם אתם נופלים ופוגעים בברך שלכם, העור עשוי להישבר, ואתם עשויים להתחיל לדמם בגלל שכ“ד שבורים נותנים לחלק מהדם לצאת. כואב לכם, אולם אתם ככל הנראה מנקים את הדם כדי למנוע מחיידקים ומלכלוך להיכנס לגוף. שׂימת פלסטר גם מסייעת לשמור על הפצע נקי. אתם עשויים גם לראות הופעה של חבורה. שברי כ”ד האלה בדרך כלל בסדר, אם אנו מטפלים בעצמנו. למזלנו, לגוף שלנו יש דרכים מיוחדות להחלים. טסיות דם בדם חוסמות חורים בכ“ד. אם יש חתך עמוק מאוד, אנו עשויים להצטרך ללכת לרופא או לאחות שיסגרו את החור, כך שכ”ד יוכלו להחלים.

אף על פי שחתך בברך או אף מדמם הם בסדר לגמרי, תאונה רצינית כמו תאונת דרכים עשויה לחתוך כ“ד רבים, ולכן אנו חוגרים חגורות בטיחות כדי למנוע פציעות. למבוגר הממוצע יש בין 5.5-4.5 ליטרים של דם. כמות הדם שיש לילדים יכולה להשתנות מאוד כתלות בגודלם, אולם ישנם כ-75 מיליליטרים של דם פר קילוגרם של משקל גוף, אז לדוגמה ישנו ליטר אחד של דם בילד ששוקל 13.3 קילוגרמים. לתינוק שנולד זה עתה יש רק כוס אחת (0.2 ליטרים) של דם. אם אתם מאבדים כ-20% מהדם שלכם, הגוף שלכם יתחיל להתקשות וצריך לתת לו, או שהוא יקבל, דם נוסף. דם כזה מגיע מאנשים שנקראים תורמי דם. כשתורמים נותנים דם, הגוף שלהם בסופו של דבר מחליף את הדם שאבד. תורמי דם, רופאים ואחיות מצילים חיים על-ידי הכנסת דם לאנשים שצריכים אותו.

כ”ד קטנים בעור שלכם עשויים להיכבות באופן זמני כשקר, כדי לסייע לשמור על חום בתוך הגוף שלכם, והם נפתחים כשחם, כדי לקרר אתכם. הפתיחה והסגירה האלה הן נורמליות, אולם יכולות לגרום לכאב אם קר לכם זמן רב מדי. זו הסיבה לכך שאנו לובשים כפפות במזג אוויר קר. אם אתם אוכלים משהו קר, המוח שלכם עשוי להרגיש קר, ואנו קוראים לזה קיפאון מוחי. בקיפאון מוחי, כ“ד בפה שלכם נעשים קטנים יותר, ואתם מרגישים כאב. האם מישהו אי פעם אמר לכם לא לגרוב גרביים רטובים או לא לנעול נעליים רטובות? או הציע שתנעלו את נעלי הבית שלכם כדי לשמור על כפות רגליכם חמות? הסיבה לכך היא שכשלאנשים קר או רטוב מאוד לאורך זמן, כ”ד בכפות הרגליים שלהם סובלים, ועשויה להתפתח מחלה בשם רגל חפירות. רגל חפירות מתרחשת כשכ“ד מתכלים ונהרסים, מה שמוביל למוות תאי באזורים הסמוכים.

לכ”ד יש מלכודות קטנות בתוכם שנקראות מסתמים, כדי לגרום לדם לזרום בכיוון הנכון. לעיתים המסתמים האלה מפסיקים לפעול, או ניזוקים, ודם יכול לזרום בכיוון לא נכון. זה גורם להופעה של דליות בצבע סגול כהה, או להופעה של ורידי עכביש. על כדור הארץ, המסתמים מסייעים לדם לנוע מהרגליים חזרה לגו, מאחר שהכבידה מושכת את הדם למטה. אצל אסטרונאוטים, הדם מגיע יותר גבוה למעלה, אל החזה והראש, כך שהפנים שלהם מתנפחות והם עלולים לחוות כאבי ראש!

לעיתים כ“ד נחסמים, מה שעוצר את זרימת הדם. כ”ד סתום יכול לגרום לכאב, ואם כ“ד נמצא בלב, הלב עשוי להפסיק לפעול. כ”ד חסום יכול גם להפחית את כמות החמצן שמגיע לחלקי גוף שונים, ואם זה קורה במוח האדם עשוי לחוות שבץ. ראו את כתבת פרונטירז – מדע לצעירים המדהימה הזו, בנושא זרימת דם במוח [4]. במקרים מסוימים, פתיחה של כ“ד מצריכה תרופות או ניתוח.

כ”ד יכולים, לכן, להיות לא בריאים באופנים רבים. הם עשוי להישבר, להיחסם, לדלוף, להתכווץ, להכיל תאי דם אבנורמליים או תאי דם מתים (איור 2), או כמה מצבים אבנורמליים אחרים.

האם כלי דם תמיד טובים עבורנו?

לתינוקות שנולדים מוקדם עשויים להיות כ“ד בעיניהם שמונעים מהם לראות טוב, ולעיתים התינוקות האלה עיוורים [6 ,5]. כ”ד האלה לא צריכים להתקיים כשאנו גדלים, אולם הם מסייעים לעיניהם של תינוקות לגדול לפני שהם נולדים. אנשים עם מחלה שנקראת סוכרת יכולים לפתח בעיות עיניים. כ“ד בעיניו של חולה סוכרת יכולים להפוך לדולפים, הדם בורח וכלי דם חדשים גדלים כשהם לא אמורים לגדול. הגוף מנסה לתקן את זה, אולם כ”ד הפגומים יכולים לגרום לבעיות כמו למשל זיהום, עיוורון, כאב וחוסר היכולת להעביר דם ברחבי הגוף באופן תקין.

באופן כללי, גידולים וסרטנים חייבים לגדול לגודל של 2-1 מילימטרים לפני שהם זקוקים לחמצן ולחומרי מזון, כך שכ“ד חדשים חייבים להיווצר עבור גדילתם של גידולים. מדענים מנסים למצוא דרכים למנוע את גדילת כ”ד, מאחר שבלי כ“ד הגידול לא יוכל לגדול יותר. עצירת כ”ד מגדילה בגידולים היא קשה, מאחר ששאר הגוף זקוק לכ“ד, ולכן איננו יכולים פשוט להיפטר מכולם.

תאהבו את כלי הדם שלכם

כלי דם הם הכרחיים; הם שומרים עלינו ועל כל החיות בחיים (איור 3). עוברים, תינוקות, ילדים, מבוגרים וזקנים, כולם זקוקים לכלי דם שיאפשרו לחומרי מזון ולגזים, כמו למשל חמצן, להגיע לכל רחבי הגוף. גוף בריא בדרך כלל ייצר כלי דם בריאים, ויגן על כלי דם מפני דליפה או נזק. שתיית מים רבה, אכילת מזונות טובים כולל פירות וירקות, ביצוע פעילות גופנית ואכילת כמויות סוכר ושומן קטנות, יכולים לסייע לשמור על כ”ד שלכם בריאים. הרגלים כמו עישון אינם טובים לכ“ד. כשאתם בחוץ רוכבים על אופניים עם חבריכם, אוכלים תפוח, או הולכים עם המשפחה שלכם, אתם עוזרים לכ”ד שלכם.

מילון מונחים

קיצור (Abbreviation): ↑ כ"ד, כלי דם.

עורק (Artery): ↑ כלי דם שלוקח דם הרחק מהלב אל כל חלקי הגוף.

דם מחומצן (Oxygenated Blood): ↑ דם שנושא הרבה חמצן. באופן רגיל הוא נע בעורקים.

וריד (Vein): ↑ כלי דם שנושא דם מהגוף אל הלב.

דם לא מחומצן (Deoxygenated Blood): ↑ דם בעל רמות נמוכות של חמצן. דם כזה בדרך כלל נע בוורידים.

קפילרה (Capillary): ↑ כלי דם קטן בקוטרו - בין 10-5 מיקרון בלבד. דופן של קפילרה היא בעובי של תא אחד בלבד.

מיקרון או מיקרומטר (Micrometre or Micrometer): ↑ יחידת אורך. 1 מילימטר חלקי מילימטר היא 1 מיליונית המטר, אלפית המילימטר היא 0.001 מילימטר.

אנגיוגנזה (Angiogenesis): ↑ יצירת כלי דם חדשים מכלי דם קיימים.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.

תודות

אנו אסירי תודה לעובדים שלנו על הבנת חשיבות תקשורת המדע. CR גם רוצה להודות לאוניברסיטת נוטינגהם ולאיגוד המדע הבריטי על מימון מלגת BSA Media Fellowship בשנת 2019, ולחברה האנטומית עבור סיוע במימון העבודה הזו באמצעות מענק Public Engagement and Outreach שניתן ל-CR ונקרא Anatomy for ALL—Making Anatomy Accessible. JF הייתה בדוקטורט שמומן על-ידי BBSRC ואוניברסיטת נוטינגהם (BB/M008770/1). המנחה הראשית שלה הייתה דוקטור סבין טוטמאייר. אנו מודים לכל הסוקרים הצעירים על קריאת המאמר הזה ועל תרומתם יקרת הערך.